能源系统二氧化碳减排(碳减排)规划对于环境、社会和经济的可持续发展起着至关重要的作用。然而,在实际规划过程中,存在着大量的不确定性和复杂性,传统的能源模型大多难以反映此特征。本文的研究目的就是将不确定性优化方法的先进成果应用于能源系统碳减排规划,以解决其固有的不确定性和复杂性。具体地,本文针对与碳排放贸易机制相关的不确定条件下的能源系统碳减排规划,建立了一个区间模糊两阶段随机规划(IFTSP)模型；针对与碳排放贸易与清洁发展机制相关的不确定条件下的能源系统碳减排规划,建立了一个松弛约束的区间模糊两阶段随机整数规划(IFTIP)模型。为了进一步验证所建模型的适用性,本文又结合各模型分别进行了案例研究。研究结果表明,IFTSP模型和松弛约束的IFTIP模型可以有效反应能源系统碳减排规划中以区间、模糊集、概率密度函数分布等形式表示的不确定性,并能为碳减排的政策制定及其可能引起的相关经济影响提供有效的链接,为决策者提供可靠的决策支持。